化學和化學工程的區別范文
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關鍵詞: 全日制 專業學位 入學考試 初試科目 化學工程
研究生入學考試初試科目改革,一直受到廣泛關注,特別是從2003至今教育部沒有停止過調整和完善。我國開展全日制專業學位研究生教育時間還較短,還沒有充分把握全日制專業學位教育的培養規律。我國現行的全日制專業學位碩士研究生入學考試,基本上可以說是對學術型碩士研究生入學考試的移植[1],令人擔憂的是學術型碩士研究生入學考試中顯現的弊端也一并移植,如“考試科目設置不合理不科學、考試內容僵化、復試流于形式”等方面的問題受到社會各方面的批評,近年來關于“改革招考制度,提高生源質量”的呼聲越來越高。碩士研究生入學考試作為把握生源質量的第一個關鍵環節,是選拔優秀人才的重要關口。招生考試不僅關系到人才選拔的質量,而且是影響本科教學質量的方向標。只有擁有了優質生源,才能進一步保證其培養質量。
全日制專業學位碩士研究生招生已進入第六個年頭,報考專業學位的考生逐漸增多。2014年碩士研究生報名人數達到172萬,比2013年減少4萬,為五年來首次下降,不過相比學術碩士報名人數的減少,專業學位碩士報名人數逆勢上升,報名人數較前一年增加9萬人,達到68萬人,占報考總人數的39.5%,比前一年的33.5%增長了6%[2]。但39類專業學位專業報考熱度不均衡,人數兩極分化,從2013年報考與錄取的數據對比來看,有些專業領域報錄比不太樂觀,調劑考生比重過大。化學工程領域專業碩士招生就是如此。專業學位招生初期沒有獲得社會認可生源不足情有可原,但如果不及時發現和分析問題,打通生源通道,改革招生選拔方式,則會阻礙專業學位的發展。以我校化學工程專業學位報考為例,由于招生起步晚了兩年,我校招生四年,在招生人數逐年遞增的情況下,報考人數并不樂觀,每年還需調劑相當數量的生源。基于此以初試科目調查為切入口,分析其他培養單位之間初試科目設置的一致與區別,從中找到我校報考受冷的原因。我們認為充分認識專業學位碩士研究生入學考試的重要性,結合高校素質教育與創新人才培養的要求,科學合理地探討改進和完善專業學位碩士研究生入學考試,是新時期高等教育領域不得不關注的重大問題。
一、2014年我國化學工程領域專業碩士研究生入學考試初試科目設置概況
從專業學位的招生單位來說,我國參與專業學位教育的院校有400多個,占我國博、碩士學位授權單位總數的60%。通過調查中國研究生招生信息網(教育部主管)公布的高校碩士研究生招生簡章,對2014年化學工程領域專業學位碩士研究生招生專業目錄進行查詢并統計,全國共有31個省、直轄市的172所高校中的196個(同一高校不同二級學院及科研院所按不同培養單位計算)培養單位招收化學工程領域全日制專業學位碩士研究生,招生單位占全國專業學位碩士研招單位的40%。
表1 第四單元初試科目名稱列表及設置單位分布
從上表可以看出,設置化工原理類考試的培養單位最多,其次是物理化學,考試科目名稱最多的屬于工科類,大學四大化學基礎類科目占51.9%。如果按化學和化工類課程劃分,則考化學類課程為62.2%,化工類課程為37.8%。
二、2014年我國化學工程專業碩士研究生入學考試初試科目設置分析
1.專業碩士與工學碩士、理學碩士初試科目比較
由于我國全日制專業學位教育的發展時間較短,還沒有形成其明顯特點,因此現階段我國實行的全日制專業學位碩士研究生入學考試很大程度上是在參照學術型碩士研究生入學考試形成的[1],化學工程專業碩士研究生入學考試初試科目是參照工學碩士研究生入學考試初試科目設置的,學術型碩士和專業碩士第一單元考試科目相同,不同的是第二單元,學術型碩士初試科目為英語一,專業碩士只有31個招生單位考英語一,占18%,大部分招生單位初試科目是英語二,另外有20個單位設置了選考俄語、日語、德語科目,也就是說專業碩士的外語水平相對于學術型碩士要求、考試難度相對低一些。全日制工程碩士研究生選拔初試加強了對考生一般能力的考查,統考科目與工學碩士研究生相同,主要測試學生的基本能力和基本知識。第三單元沒有放低要求,初試科目與學碩相同都是數學二;第四單元對于化學工程領域專業碩士來說考試難度也與學術型碩士不相上下(見表4)??偟膩碚f專業碩士入學考試除外語初試科目為英語二整體難度較學術碩士稍低一點,其他科目基本上沒有放低要求。
表4 碩士研究生入學考試初試科目對比
2.初試業務課科目分析
上文已提到化學工程專業學位碩士研究生入學考試初試業務課一為數學二,是全國統考科目,相比化學理學碩士的自主命題科目似乎難以吸引考生報考;業務課二的初試科目是表三的86種科目之一,可以分成以下幾類:一類為化學學科四門大學基礎課,占48.9%,一類為化工基礎課,其中化工原理占31%,還有42個科目不屬于大學基礎課程,占11.6%;初試科目中以單一課程考查為主,占90.9%,至少包括兩門大學本科基礎課程的綜合科目只占9.1%。表5列出了四所高校在化學化工專碩、工學、理學碩士研究生入學考試中設置的初試科目,從中可以看出初試科目的一致與區別。
表5 四所高校的第四單元初試科目比較
從上表可以看出,部分高校已經對專碩的選拔與學碩區別開來,有些院校在設置初試科目時分了等級,但還遠遠沒有引起大部分高校的重視。專碩應該更注重考查學生的工程教育潛能、學科特定能力、實踐能力和創新能力等,如果考生沒有對所欲攻讀專業基礎知識、基本理論和基本方法的了解和掌握,就很難進行研究生階段的學習,測查的重點應是大學本科階段前三年專業基礎課的內容,但一定要與工學碩士區別對待。
3.初試科目對生源的影響
對于一些招生單位來說,一級學科化學工程與技術的工學碩士一般招不滿,更何況化學工程專業學位第四單位考試31%的招生單位考“化工原理”,業內人士分析評價這比考本科四大主干課程“分析化學、無機化學、有機化學、物理化學”更難。
業務課一都與工學碩士相同,業務課二有四種情況,專業碩士初試科目有些招生單位與工學碩士相同,有些與理學碩士相同,有些自成一體,既不與工學碩士相同,更不與理學碩士相同,有些與理學工學碩士相同但分了等級??偟膩碚f,化學工程領域專碩研究生入學考試整體難度與學術型碩士的初試要求差不多,與工學碩士相比外語方面稍有降低。但業務科是一樣的,甚至要求高一些。
初試科目設置應以考生來源為重要參考依據,或者以專碩培養要求為依據,由于工科生源不足,學術型研究生報考的人都少,專業碩士就更少,調劑考生大都來自理科生源,要吸引生源就要調整考試科目,可以適當增加選考科目,調查顯示有38個培養單位只設置了一門化工原理,只設置一門科目的有94個單位,差不多有半數的單位只設置1門科目,這種單一科目的選擇性太差,勢必影響生源數量和質量。從碩士研究生就業趨勢來看,更大量的是走向社會實際領域。同時,隨著我國經濟社會的發展,對高層次、應用型專門人才的需求,無論是規模,還是質量都有更大需求,有更迫切的愿望??忌佳袝r要搞清楚考研的目的,不要盲目服從,學術型碩士畢業后從事學術的比例很小,讀博士的比例不足10%,盡早確立職業生涯,能有的放矢地培養人才。
三、結論與思考
專業碩士初試科目的確定一般在每年的6月―7月份由培養單位的二級學院根據教育部的指導性文件自主確定,有些培養單位會認真研究,不斷優化招生各環節,但部分培養單位一成不變,對生源數量和質量沒有引起高度重視。不重視招生研究的原因很多,其中最主要的原因是報考學術碩士沒有錄取可以校內調劑到專業碩士,考生可以避開數學考試的軟肋,培養單位有生源補充。但長此以往對專碩的培養不利,大多數專碩調劑考生實際上都有低人一等的想法,應該從報考開始就要明確目標,盡量減少調劑。另外,專碩的初試科目比起學碩來說太雜應該統一,考試內容應該綜合,培養單位應建立健全科學公正的招生選拔機制,按照強化基礎、突出綜合能力考查的原則,加強對自命題業務課考試科目和內容設置的研究探討,進一步優化初試。
專業學位的性質和特點決定了入學考試改革的方向是應用型、能力型考試。考試科目、內容等都應朝實用性、能力型方面靠攏,盡量在專業學位的應用性特點方面突出選拔性目標。從考試科目和內容方面來說,應先適當調研,研究清楚目前專業學位碩士研究生必備基本素質與條件,以此作為考試試題命制的基本依據[4]。
研究生招生工作,承擔著為國家選拔高層次學術型和應用型專門人才的重任,招生工作的順利實施,涉及廣大考生的切身利益,不僅直接關系到研究生招生考試的公信力和新生入學質量,還關系到社會公平公正和構建和諧社會的大局[5]。因此,一定要充分認識做好研究生招生工作的積極意義,進一步增強優化國家教育考試的責任感和使命感,加強研究生招生管理工作,完善管理制度和崗位責任制,努力提高招生工作科學化、現代化水平,提高工作效率。切實做到尊重考生,服務考生,維護考生合法權益,建立有利于拔尖創新人才和高層次應用型人才脫穎而出的研究生招生考試制度。
參考文獻:
[1]周雨.全日制專業學位碩士研究生入學考試研究.華中師范大學碩士學位論文.
[2]中國教育在線.http:///html/ky/report/index.shtml.
[3]陳睿.美國新版GRE考試對我國碩士研究生入學考試科目改革的啟示.中國考試,2006,06:8-11.
[4]余桂紅,張應強.研究生招考方式改革百年:流變與特征.學位與研究生教育,2012,11:43-47.
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【關鍵詞】化學工藝學 教學改革 石油化工
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2012)16-0001-02
廣東石油化工學院坐落于中國南方最大的石油生產基地——廣東省茂名市,為華南地區唯一一所石油化工特色院校。學校的化學工程與工藝專業是國家級特色專業建設點,畢業生遍布全國各地的石油化工行業,就業具有很強的針對性,深受用人單位歡迎。廣東石油化工學院化學工程與工藝專業人才培養的目標是為社會輸送具備化學工程與工藝基本理論、基本知識和基本技能,具有較強工程實踐能力、良好的創新意識和較高綜合工程素質的人才。畢業生能在石油煉制、石油化工、能源、環保、材料等部門從事工程設計、技術開發、生產管理等方面的工作。化學工藝學作為該專業一門重要的專業課,是基礎化學、化工熱力學、化學反應工程、化工原理等課程的綜合應用。通過該課程的學習,要求學生掌握化工生產的基本原理、主要化工產品的生產方法、工藝流程等。在化學工藝學課程教學中,應注重強化學生的工程意識和基礎知識的實際應用能力。
一 結合石油化工特色,創建課程群
從人才培養的角度看,石油化工高校培養的畢業生應具有較強的工程實踐能力、良好的創新意識和較高的綜合工程素質,以適應石油煉制或石油化工等相關行業的人才需求。畢業生不但要懂得某一專業的基礎理論,還要具有某一崗位所需要的生產操作和組織能力,并能在現場進行技術操作和改進,解決生產實際問題。因此,廣東石油化工學院石油化工專業所培養的人才具有基層性、實用性和技術性,這是本專業區別于其他普通高校教育的一大特色。根據本專業的特點和學生的基礎及接受能力,以培養學生的綜合實踐操作能力和創新能力為主線,可將石油煉制工程、石油化工產品分析技術、石油產品應用技術與開發、石油儲運基礎等課程創建一個課程群,圍繞本專業人才培養目標,對各課程的主要內容進行精選優化,調整化學工藝學的教學內容。可從這些主干課程中選擇一些典型的石化產品,作為化學工藝學的教學案例,分析這些石化產品的生產方法、工藝流程、工藝參數、條件影響等。這種處理方式對課程群里面其他的課程教學可起到輔助和鞏固的作用。
二 優化和更新化學工藝學的教學內容
根據教學大綱對教學內容進行處理,把各章節內容按照了解、掌握、應用、設計等不同要求作詳細的定位。例如,對于工業生產中已經不采用的生產方法,只要求學生了解某種工業過程可能有多種生產方法即可;對需掌握的內容,可以要求學生對各種生產方法進行比較,分析其適用范圍、效果、操作條件、能耗等,從技術經濟的角度選擇生產方法。學生不僅要掌握教材介紹的幾種基本化工產品的生產,而且其生產--方法要會應用,能夠舉一反三,要能設計出一些簡單的生產工藝。例如,在講授合成氨時,可以先引入哈伯法合成氨工藝的歷史及哈伯本人的一些簡介,既可以提起學生對合成氨工藝的學習興趣,又可以了解一些名人的事跡。當學生有了興趣之后,可以從不同的原料角度,引入不同的生產工藝,如以煤為原料,以天然氣為原料,以重油為原料的合成氨工藝,其各自的工段均有所不同,可以在講授完后讓學生總結各不同原料合成氨工藝的異同,這樣學生學完之后印象深刻,可以吃透這部分內容。
另外,在組織化學工藝學教學內容時,應著重突出石油化工特色。在第一次化學工藝學講授過程中,讓大家認識到本門課程的針對性、重要性及實用性。在第一章“緒論”部分組織講授材料的時候,可以結合茂名煉油產業鏈,圍繞幾個關鍵詞如石油化工、石油煉制、乙烯工業、茂名乙烯、石化工業區等展開內容學習。例如,乙烯工業是指以石油餾分為原料裂解生產乙烯為主,同時生產丙烯、丁烯、芳烴等產品的生產過程。乙烯是石油化工的基本有機原料,目前約有75%的石油化工產品由乙烯生產。乙烯主要用來生產聚乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯等多種重要的有機化工產品,乙烯產量已成為衡量一個國家石油化工工業發展水平的標志。再如,對乙烯產品結構的介紹(塑料類、合成橡膠類、液體化工類);對長三角、珠三角、環渤海灣大型煉化一體化企業集群及沿長江產業帶分布的介紹等,這些內容可以讓學生清晰地認識未來的就業方向、就業區域和就業前景。在這種情況下,學生會充分認識到化學工藝學這門課程的針對性和重要性,在后面的時間里自然會重視這門課程的學習,因為這些內容的學習與他們未來的就業息息相關。
圍繞本專業人才培養目標,針對畢業生的就業特點,廣東石油化工學院的化學工藝學這門課應該調整教學內容,注重重點內容的凝練。其重點內容應圍繞乙烯工業展開。
如以茂名石化乙烯為例,學習乙烯生產原理、工藝技術、產品應用等基本知識;以茂名石化工業區為例,學習乙烯下游產業鏈、產品應用等基本知識。
乙烯生產原理主要包括乙烯生產過程中的化學反應規律、反應機理、熱力學及動力學分析,乙烯生產的工藝參數和操作指標(如原料性質及評價、裂解溫度、烴分壓、停留時間、裂解深度等)及乙烯生產的工藝過程等。
三 適當引入雙語教學
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應用型人才就是把成熟的技術和理論直接應用到實際的生產過程中去,工程實踐能力是應用型高級技術人才的一項重要素質,是學生能否適應社會需要的一項重要能力。實踐技能是工程實踐能力和創新能力的基礎。特別是生物工程學科,作為一門實踐性很強的學科,與企業結合緊密的實踐教學在應用型人才培養過程中顯得尤為重要。
一、現狀分析
生物工程專業于1998年經教育部批準在高校開設,在本科專業目錄中明確隸屬于工學的生物工程類,包括了原來的生物化工(部分)、微生物制藥、生物化學工程(部分)、發酵工程等4個專業,從而大大拓寬了專業口徑。鄭州大學于2008年開辦生物工程本科專業。此前該校開設有生物技術、制藥工程2個相近專業,分別歸口于生物工程系和化工與能源學院。兩專業辦學規模穩定,已經形成較完善的教學和實踐(實驗)體系。而生物工程專業在實驗體系(實驗課程、實驗教學內容、實驗室建設)、實習環節(實習類型、實習方式和實習基地建設)等方面則面臨著軟硬條件不夠、辦學經驗不足等重大挑戰。這些因素嚴重制約著學生實踐技能的提高和專業人才培養質量的提升。辦學近4年來,我們發現在學生工程素質和實驗技能培養方面存在以下幾個主要問題:
1.生物工程實驗模塊體系尚未完全建立,部分課程缺少實驗,不但影響教學效果,還易導致學生產生“重理論,輕實驗”傾向,這對培養高級應用型人才極為不利。
根據教育部教學指導委員會“生物工程專業規范”,為提高學生的實踐能力和創新精神,生物工程專業必須加強實性踐環節的教學,構建實踐性環節教學體系,著重培養以下能力:實驗技能、工藝操作能力、工程設計能力、科學研究能力、社會實踐能力等。實踐教學應包括獨立設置的實驗課程、課程設計、教學實習、社會實踐、科技訓練、綜合論文訓練等多種形式。此外,也明確規定了該專業的主干學科應該包括生物學、化學、工程技術學三個領域。相應的實驗課程也應該在這些方面得到體現。然而在實際辦學過程中,涉及到生物學領域的生物分離工程、發酵工程、生物工藝學的相關實驗,以及涉及工程技術領域的工程制圖和生物工程設備的相關實驗,卻因受限于實驗室設備、師資隊伍條件等原因未能正常開設、或開設課程內容簡單膚淺,沒能達到提高培養應用型人才的實踐創新能力的要求。因此,現有的專業實驗構成現狀,難以給學生提供獨立思考、探索與發揮的空間,難以發揮專業基礎實驗對學生實驗技能和操作技能培養的作用,難以適應企業用人單位的需要。
2.專業涉及到的三個主干學科的實驗課程模塊,缺少相互銜接和重要知識點的相互補充。作為主干學科之一的“生物學”課程模塊,沒有脫離原有“生物技術”專業的影子,多數實驗課程在實驗項目、教學內容上與之沒有區別,更沒有體現“生物工程”的“工程”教育特點。生物學基礎實驗、驗證實驗開設比例過大。阻礙了三大學科之間的滲透,特別是未能強調“工程創新能力”的培養。
3.實踐實習體系沒有真正建立,缺少穩定、有效的專業實習基地,“雙師型”、“復合型”師資缺乏,嚴重制約了學生專業實踐能力的培養。首先,缺乏穩定、針對性強的實習基地。由于專業方向及特色不明顯,實習單位選擇盲目,實習地點不固定,實習內容變化快、深入不夠;其次,現有的專業師資隊伍主要是以生物學背景的教師為骨干,而雙師型教師、不同學科交叉融合的復合型師資嚴重缺乏,這種狀況根本不利于生物工程專業的發展與工程類人才培養的要求。
4.辦學就業導向教育不夠,學生考研“趨向”嚴重影響實驗教學效果。一般來說,學生考研對于改善學風、為國家培養更高層次人才非常重要。受“生物技術”專業影響,我?!吧锕こ獭睂I2012屆畢業生中有60%以上的學生參加考研。但這種現象在一定程度上放松了課程學習,特別是實驗、實習環節。同時,多數學生以考研為主要追求目標,實踐、實習環節重視程度不夠、投入時間不足,使得實踐教學效果大打折扣。
二、改革內容與目標
1.對實驗體系進行模塊劃分,明確各模塊的教學內容和側重點。建立“化學工程實驗”和“生物分離工程與工藝實驗”模塊課程組,加強課程建設。
將實驗課程體系劃分為“生物學實驗”、“化學工程實驗”和“生物分離工程與工藝實驗”三個模塊,三個模塊的教學內容和側重點各不相同,修改實驗課大綱,整合實驗項目與教學內容,重視三類課程相互之間的銜接、重要知識點的互補。
在模塊建設中注意對薄弱模塊進行強化,特別是強化“化學工程實驗”和“生物分離工程與工藝實驗”模塊教學,增設部分實驗課程。同時,這些課程的教師分散到擔任教學任務的專業系中,參加教研活動和專業建設工作,根據各個專業的特點和要求,適時地修改或調整實驗教學內容和方式。
2.改革專業實驗技能考核方式。重視畢業論文(設計)環節在提高學生的實驗技能方面的重要性,建立較完善的畢業論文設計)質量保障與評價體系。
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一、“以學為主”的多樣化課堂教學
龔克指出,[5]大學教育區別于基礎教育的標志之一,應是從以教為主轉變為以學為主。改進以“管灌”為主的培養模式,激發學生的主動求知欲是真正提高教育質量的關鍵。在化學反應工程課程的雙語教學中,我們也在逐漸轉變觀念,采用多種多樣的課堂教學方法,改變完全以教師為中心的講授式教學為多種教學方法并用,以提高學生學習的主動性為目的,著力提高課堂教學效果。下面擬對主要采用的幾種教學方法進行介紹。
1•講授式教學:即教師系統地向學生傳授科學知識。由于本課程采用雙語教學,學生在學習中往往花費較大精力在理解語言、語法上,反而忽視了課程知識,導致學習效果不夠理想。[6]針對這一問題,我們在教學中改變傳統的灌輸式教學,采用多種形象、生動的手段,如大量的圖示、動畫,以圖文并茂的方式進行講解,避開學生在語言方面的障礙,使其注意力轉移到課程知識的學習,引導學生不要過多關注語言、語法,強調英語語言以“用”為目的,提高學生對知識的接受效果。課堂上經常設問,激發學生克服語言障礙從課本中尋找答案的興趣。教學中重視雙語應用實效,根據學生接受知識的程度,逐漸提高英文講授和表述的比例;鼓勵學生多運用英文,從看例題、做習題開始,到逐漸習慣用英文寫作業和考試答卷。
2•互動式教學:即授課過程中教學雙方經常進行交流互動。例如在教學中,教師提供工業反應器范例,由學生自行發現反應器的設計特點并主動質疑,然后全班討論或小組討論,繼而選出學生代表,用英語表達自己對該反應器設計特點的認識和分析原理,最后教師作總結或糾正要點。教師經常選出教材中較為生動的典型章節或例題,提出問題,由學生自行閱讀課本,讓學生帶著興趣學習,引導學生猜讀不熟悉的單詞;以學習課程知識為重點,讓學生自行討論閱讀的內容,最后教師強調這部分內容中的關鍵概念和原理。每次課結束,教師都布置任務給學生,要求學生總結本次課程的內容。下次課上首先抽出幾位同學對前一次課的內容進行提綱挈領的回顧,由此督促學生課下自主復習,及時回顧,保證知識的連貫性,達到溫故而知新的目的。這些互動式教學方法促使學生自主閱讀教材,并運用英語語言表達自己對課程內容認知,取得了很好的教學效果。
3•感知式教學:教學中利用各種方式讓學生直接感知實際的反應器。我們認為,僅給學生講授理論知識,往往很難達到預想的效果,而直接感知對化學反應工程教學具有非常重要的作用。由于反應器是化工工藝過程的核心設備,我校有大量的科研力量投入在反應器設計中,已開發的反應器包括催化裂化、催化裂解兩段提升管反應器及渣油加氫裂化懸浮床反應器等。此外,各科研組用于科學研究的反應器多種多樣,如固定床反應器、流化床反應器、釜式反應器等。在教學過程中,課程組教師創造各種條件,讓學生進入實驗室參觀實際反應裝置,不能參觀實物的,則以生動的照片、圖片來展示,將反應器的特點直觀地展示給學生,讓學生將抽象的理論與實物建立起聯系,顯著提高教學的實效。
4•訓練式教學:即教學注重學生對所學知識的反復實際訓練。目前推進的“卓越工程師培養計劃”中,很注重培養學生的工程設計能力,在化學工程與工藝專業隨后的課程中有專門培養工程設計能力的化工設計課程,其中不可避免地涉及化學反應器的設計。由此,在課堂教學中,我們除了讓學生就每個知識點進行反復訓練,還設計題目,讓學生就多個知識點甚至整個知識體系進行訓練;并設法找到工業實際反應器的數據,例如石油化工過程中涉及的油品催化裂化流化床反應器、乙苯脫氫制苯乙烯固定床反應器、鄰二甲苯制苯酐反應器等,讓學生身臨其境地進行反應器計算或設計的訓練。在教學中,針對具體的教學內容,我們分別采用不同的教學方法,激勵學生充分發揮主動性,并盡力使課程理論與工程實際相結合,取得了較為滿意的教學效果。
二、理論教學與實踐教學充分融合
近年來由于校院兩級投入的加大,我們的實驗和實踐教學條件取得了較大的發展?;瘜W反應工程課程組教師,充分抓住各實踐教學環節的機會,將本課程中的理論融入實踐教學之中。
目前,針對本課程所設置的教學實驗有五個,包括:多釜串聯反應器停留時間分布測定實驗、固定床及流化床的流動特性實驗、管式反應器內的烴類裂解反應實驗、苯酐合成反應過程實驗以及乙苯脫氫制苯乙烯實驗,以強化學生對非理想流動、流體流動示蹤方法、停留時間分布、實際反應器形式以及轉化率、選擇性、反應器換熱方式等的認識。這些教學實驗,為本課程的實踐性教學提供了良好的支撐。進行相關實驗時,我們進一步強化學生所學的理論知識,重溫重要的概念,使學生在實驗過程中切實認識真正的反應器,并運用所學理論知識進行反應器的操控和數據的處理。
我校擁有良好的實踐和實習教學條件?;瘜W工程與工藝專業的學生均要經歷認識實習和生產實習等實踐環節?;瘜W反應工程課程組教師充分利用這些實踐環節,引導學生把課程的相關理論知識與現場實踐相結合。例如在實習中,我們給學生下達任務,了解相關工業反應器的形式,認識其特點,了解其中所發生反應的類型和特點,調研并取得反應器進出物料組成和流量數據,以此進行物料衡算,計算目的產物的收率、選擇性等,使學生對反應工程所學內容有一個回顧,體會到本門課程所學知識在實際工作中的作用,激發學習興趣,實現理論與工程實際的緊密結合。
我校專為化工專業建成了一個仿真計算實驗室,安裝了常減壓、催化裂化、加氫精制等典型的煉油裝置仿真軟件。在配合實習教學的同時,它們可以進一步深化學生對化工反應器的認識。仿真實驗室還安裝了化工設計模擬軟件,為化工設計實踐提供了良好條件。承擔化學反應工程課程的教師,也參與化工設計實踐的指導,從中進一步強化有關反應器設計理論的應用,使抽象的理論體現于具體的工程設計中,讓學生體會到學有所用。很多學生在化工設計總結中感慨地表示:以前學了那么多理論,不知道有什么用,通過化工設計,又將以前的理論知識回顧了一遍,設計出一套實際的裝置,收獲很大,很有成就感!目前,我國推進的“卓越工程師培養計劃”注重提升學生的工程實踐能力和創新能力,[5]本課程理論教學與實踐教學充分融合的教學方案無疑正好吻合了“卓越工程師培養計劃”的總體思路,也是我們進一步努力的方向。
三、教學與科研相結合
科研在高等教育中具有十分重要的地位,要培養創新型人才,建設一支合格的教師隊伍,必須把科學研究作為提高教師素質的關鍵環節。教學工作是教師的天職,而科研對教師學術水平的提高有著積極的促進作用。國內外經驗證明,沒有高質量的科學研究,就不可能建立一支高水平的師資隊伍。沒有高水平的師資隊伍,同樣也不可能有高水平的教學質量和科學研究??蒲惺翘岣呓處熅C合素質和教學能力的第一促進力。
我?;瘜W反應工程課程組教師均具有較強的科研背景,在煉油工藝和催化領域取得了大量的研究成果,掌握著該領域的最新進展,所承擔的科研任務大多與化學反應工程課程知識有著緊密的聯系。例如,催化裂化兩段提升管反應器就是利用化學反應工程的知識所開發出的新型反應器。已開發的多產丙烯(TMP)技術的中心環節也與非均相催化反應動力學和反應器設計直接相關。教師在科學研究中進行自我完善與發展,通過科研工作促進自我知識結構的更新、知識體系的充實、對知識前沿的把握和對學科知識的理解,為教學內容和教學方法的改革奠定了“能動性”基礎。
有深厚的科研背景,可以保證教師授課中知識傳授的準確性與知識重點的掌握,同時教學中教師會自然而然地把科研中獲取的生動案例結合進來,實現將科研成果向教學內容的轉化。將科研成果融入課堂教學,一方面能有力促使學生掌握較寬的化學反應工程基礎知識,學習化學反應工程的研究方法與思路,了解化學反應工程最新進展及發展方向,另一方面也激勵學生提高創新思維的能力,加強工程觀點、提高分析工程問題和解決工程問題的能力。以下即是科研成果向教學轉化的兩個實例:
實例1,利用兩段提升管催化裂化技術的科研成果,課上給學生講授兩段提升管反應器的設計思路,從反應動力學特性、反應器流動特性等多角度進行案例剖析講解,使學生在理解理論知識的同時,接觸到工業實際反應器設計案例,抓住學生的興趣點,大大提高教學效果。
實例2,我們利用科研中對反應器流動行為示蹤研究的經驗,生動形象地將非常抽象、難懂的非理想流動現象和概念介紹給學生,并利用圖片、動畫給學生演示非理想流動示蹤研究的過程,使學生產生濃厚的學習興趣。
教師們在科研工作中積淀的經典案例和對學科前沿的把握,使學生感同身受地體會到知識的力量,增強了對工程技術科學的崇尚意識,有效地激發了探索和研究的熱情。
篇5
在經濟全球化的大背景下,創造性對于一個組織的重要性前所未有地凸顯出來。對美國500個CEO的調查表明,有無創造性是一個企業存亡的關鍵,71%的英國工程公司都認為創造性是其企業成功的重要因素。因此,工程師學習掌握該領域的創新知識就顯得十分必要,本書則是這一領域少有專著。通俗易懂的內容不需要任何背景知識,章節后面完備的參考文獻可供讀者就自己感興趣的問題進行深入研究。
本書共分11章。1 總述了創造性的方方面面,包括與創造性相關的事實和數據、術語和定義、創造性方面存在的幾個誤區以及要獲得創新相關信息的方法和渠道;2 工程與科學的區別,科學的分支(機械工程、電子工程、化學工程、航天工程、工業工程與生化工程)、工程設計過程、技術團隊、工程師的需求和作用以及他們所需要具備的素質;3 歷史上工程領域的發明和發明家;4 組織機構的創造性,包括削弱團體創造性的因素、組織機構創造性的驅動力、一個創造性團隊的要素以及一個有創造性工程師廣泛的信息來源;5 創造性管理的不同方面,如何留住有創造性的人、創造性公司的一些關鍵人員的任務、創造性管理的一些優良品質以及創造性團體的特點、有創造力和無創造力個人的特點;6 27種創新方法包括頭腦風暴、形貌學分析等等;7 創造力的量度和分析,包括決定公司出色表現的一些妙招、控制表格、因果圖標以及概率分析;8 如何促進有利于創造性發揮的氛圍,如企業的創新文化、創造性的氛圍以及工作環境建設;9 創造性發揮的障礙,如企業創新的阻力、個體創造性思維障礙的幾種類型等;10 諸多領域的創造性,優質的管理軟件的發展過程;11 展示了創造性測試、記錄和專利。
本書適合于職業工程師、工程管理人員、工程領域本科生研究生以及在工程領域、心理以及行政管理領域的學者和研究人員閱讀。
周佳,碩士
(中國科學院力學研究所)
Zhou Jia,Master
篇6
關鍵詞:卓越工程師;化工分離過程;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0054-02
化工分離過程是化學工程與工藝專業的學生一門重要的專業課,是理論性和應用性較強的課程,具有鮮明的工程特點。伴隨著化學工業及其相關領域的技術進步,新的分離方法、技術不斷產生,化工分離技術在石油化工、資源環境、能源、材料、生物醫藥等諸多領域持續發揮著重要作用,是化學工業實現清潔工藝的重要手段。在“卓越計劃”的背景下,以強化學生的工程實踐應用能力與創新能力為目標,培養寬口徑、厚基礎、復合型的化工高級人才,必須根據該課程的特點和時代的要求,構建新的人才培養模式,改革課程教學內容與教學方法[1]。目前,化工專業人才培養方案總體上還是傾向于理論型模式,專業課程教學內容缺少整合性和工程性[2],化工分離過程課程同樣存在教學內容老化、教學體系不完善、工程訓練與生產現場脫離嚴重、教學主體的新生代教師對工程教育思想缺乏系統的研究和足夠的重視等問題。因此,筆者在化工分離過程的教學中,以大工程觀和集成式的課程改革和“卓越計劃”的精神為指導,在教學內容、教學方法、教學與實踐相結合等方面做了一些嘗試工作,取得了較好的效果。
一、精心設計教學方案、優化教學內容
分離工程主要從分離過程的共性出發,討論化工分離過程的基本概論、本質及其變化規律。從教學內容而言,分離工程是一個學術內容十分豐富的領域,既包括傳統分離過程基本理論原理方法的學習,同時各種新型分離技術的不斷涌現,要求跟上時代和技術發展的步伐,教學內容必須與時俱進,及時更新與補充教學內容,擴展課程教學環節。
1.合理組織教學課堂。要使課堂教學更具有現實性和新意,充分調動學生的求知欲望,優化教學內容至關重要。在教學過程中,避免課程的割裂與重復,對課程內容進行組織、設計、重塑與整合。教師按學科發展,從基礎、原理、特性到應用及發展的順序進行講授內容的安排和多媒體課件的制作;按照問題、案例和原理相結合的方式組織教學內容;結合化工企業項目的實際和教師工程實踐、科學研究以及學生實習,介紹常見分離技術。
2.積極整合教學內容。教師注意課程與專業基礎課如物理化學、化工熱力學、化工原理等的銜接和關聯;在教學實踐中對本課程與“化工熱力學”、“化工原理”、“物理化學”等專業基礎課程中有關內容進行有機銜接與融合,讓學生很自然地完成基礎理論到專業知識的過渡與應用;增加新型化工分離技術,如超離子液體技術、膜分離技術、雙水相技術等;把企業典型工程案例引入課程教學中,使課堂教學更具有現實性和新意?;痉蛛x方法與化工原理的融合在化工生產中涉及的分離對象幾乎都是多組分體系,而目前一般高等院?;ぴ斫虒W中因學時有限,大多側重于雙組分的分離問題。這就要求在進行分離過程的教學時要做好與化工原理教學的融合問題。如對化工原理教材中已涉及到的基本原理,教師對雙組分精餾、吸附和結晶等不做專門介紹,重點講解多組分體系的工程計算問題,將有關的基礎及計算機應用在耦合與集成過程設計中體現出來;減少與化工原理內容的重復,培養學生利用化工單元操作的基本原理解決實際復雜體系分離問題的能力。
3.有效延伸課程環節?;し蛛x工程本身具有較強的工程背景的同時還兼有較強的理論性。在“以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心”的傳統教學模式中,化工分離工程的教學使學生認為化工分離工程是“一大堆的方程、繁多的數據和大量的計算和循環迭代[3]。為了促進學生對課程的學習,將課堂教學延伸至課外,如實習過程中、課程設計中及其他的化工實踐如創新實驗、化工競賽等過程中,布置作業、小組討論及綜合設計等,加深學生對已學的化工分離技術原理的理解,學會進行分離方法的選擇優化,以及新型分離技術的拓展。
4.強調選擇優秀教材。要在有限的教學時限中,達到良好的教學效果,如何選擇教材和教學內容對提高本課程的教學效果就顯得十分重要[4]。劉家琪主編的面向21世紀的教材《分離過程》,該教材在內容和體系上體現了創新精神,注重拓寬基礎,強調能力培養,并在教學內容上作了重新安排;按教學規律的發展,從基礎、原理、特性到應用及發展的順序分章節;主要章節(如多組分精餾和特殊精餾)中逐一介紹各種精餾方法的特性和應用;選擇典型的分離方法展開講授化學工程的研究方法及其進展。這樣安的排結合了兩種教材編排方式的優點,思路簡潔清楚,學生易于接受,教學效果良好[5]。
二、采取研究性教學模式,改革教學方法
在講授理論知識的同時,教師要引導學生從社會生活中選擇并確定研究專題,主動地投入到課程學習中去,應用所學知識解決實際問題;并在學習討論中獲取知識、發展技能、培養能力,強調學習者的主動探究和親身體驗[6]。這樣,改變過去由老師單一講解的方式,可讓學生有問題隨時提出、分析和討論。本人在教學過程中以研究性教學[7]為指導思想,采取多樣化的教學方式,初顯成效。
1.討論式教學,調動學生的積極性。為加強化工分離工程與化工原理等基礎課的銜接與融合,課前通過小班討論課,復習回顧掌握已學基礎課程的相關內容,并與該課程的內容進行對比分析概括和總結。例如,在講多組分精餾過程時,教師在介紹完兩個極限條件及進料位置的選取之后,讓學生討論簡捷的計算方法的步驟和應用,并與二組分精餾進行對比分析,既加深了學生對所學知識的理解和鞏固,又加強了學生知識體系的完整性。教學中,結合一些實例,讓學生參與討論,鞏固學生對基本概念和原理的理解,開闊學生視野,擴散學生學習思維,讓學生感受到該課程對生產實際的指導作用,培養學生的實際應用能力。例如,在特殊精餾教學中引入當地某藥企乙腈廢水的后處理技術,并結合企業生產情況,考慮能耗和溶劑的實際應用情況進行綜合分析討論。
2.虛擬式仿真,提升學生解決問題能力。以成熟的流程模擬軟件為主線引導學生學習實踐。在教學中,引入成熟的化工流程模擬軟件的應用部分內容,有助于學生越過煩瑣復雜的技術細節,用分離工程的思維方法解決實際問題。讓學生學會利用成熟的軟件解決工業生產中的實際問題,從而提高學生解決實際問題的能力。如學生在對某藥企乙腈廢水的后處理工藝經過討論優化,然后通過流程模擬軟件如Aspenplus等進行模擬優化,實現現代計算機模擬與實踐教學的結合。
3.導向型討論,引導學生自主學習。近十余年來,新型化工分離技術發展迅速,不少技術如各類膜分離技術、超臨界萃取技術及新型吸附技術已趨成熟,其應用的體系也已經向醫藥、食品、生化、環境等領域擴展。但由于新型分離技術涉及面廣泛,學生基礎及興趣不一,教學中不能面面俱到。本人在教學中開展導向性的討論,采取教師引導,學生自學討論的方法將學生領到學科的最前沿,通過典型研究成果的介紹,讓學生掌握相關技術的基礎和方法,學會分析創新思路,培養學生創新和應變能力,以適應人才市場的需求。例如,在教學中引導學生開展天然產物分離專題的研究和討論。在討論教學中,筆者從天然產物的新型分離方法、特定天然產物的分離研究進展等方面立題,鼓勵學生選擇自己感興趣的專題如醫藥、香精香料等的分離研究進展,撰寫小論文進行交流。這樣,學生不僅學會了利用圖書館及網絡資源查找與所選專題相關的文獻資料,并且通過文獻整理、綜合、歸納和專題論文的撰寫,有助于學生拓寬知識面、了解學科發展前沿,學會解決實際問題。
三、理論與實踐教學有機結合
卓越工程師培養與傳統人才培養模式的顯著區別之一就是強調實踐。所謂“授之以魚,不如授之以漁”,實踐不僅能使學生增長經驗,把學到的知識與工程實踐和社會需求對接,而且能夠觸動學生心靈,使其產生開拓創新的激情與靈感。經過實踐歷練的學生可以把僵化的書本知識內化成為活的創新能力。在教學中,將教材與實際工業生產相結合,豐富了課堂教學內容,加深了學生對所學的化工分離工程知識的理解,提高了學習的積極性,激發了他們的求知欲和探索精神,有利于培養學生創新思維方法和能力[8]。
1.強調課堂教學理論聯系實際。學生學習該課程之前經歷了認識實習和生產實習,對化工企業中分離過程的工藝過程及應用已有一些了解,但缺乏利用理論知識分析問題的能力,在課程教學中注重舉例,對實習中接觸到的分離過程結合分離原理進行詳細分析。如在多組分精餾的課堂教學中,結合實習車間橡膠生產溶劑回收工段的理論與工藝進行講解,既直觀,又切合實際;讓學生在理解分離方法、分離原理的同時,還學會從經濟、能源及生產實際的角度考慮分離工藝的優化。
2.有效延伸課程實踐環節。把工程現場轉化為實習、實訓基地,在知識傳授與實踐歷練的交融中進行。一方面,利用所建立的產學研聯合培養平臺,讓學生通過參與課外實踐項目,或參與到教師的科研項目中去,通過工程實踐來加深對分離方法原理的理解和認識。另一方面,在認識實習和生產實習中,教師通過布置分析討論題、撰寫小討論文等方式,讓學生學會分析討論選擇生產實際中的分離技術,對實習中接觸到的分離過程結合分離原理進行詳細分析,對課堂教學有很大幫助。反過來,課堂教學也加深了學生對實際過程的認識,并能舉一反三。
3.聘請企業專家參與教學?!白吭焦こ處熃逃囵B計劃”的師資隊伍是關鍵,通過“走出去、引進來”的模式,加強課程教學教師工程教學能力的提升。除了聘請優秀的企業專家參與教學任務外,任課教師還需通過承擔或參與企目項目的改造或研發、指導生產實習和畢業實習、指導各類化工創新競賽等實踐教學活動增強自身的工程能力,把工業實際生產的案例同教材中的理論知識聯系起來,避免了空洞說教,使課堂教學更具有現實性和生動性。
四、注重教學過程管理,改革考核評價體系
考試是教學過程中的不可缺少的重要環節,涉及到對學生學習效果的綜合評判。在課程教學考核評價過程中,主要引導學生從注重“學習成績”向注重“學習成效”轉變,從“注重考試結果”向注重“學習過程”轉變。課程考核形式采用期末考試、平時學習與專題討論結合起來的評判方式,改變過去一份期末考試卷一錘定音方式。成績由平時成績(包括平時討論情況和作業情況)、實踐成績(實習中作業完成情況、小論文寫作與講解)、考試等部分構成。
平時成績主要包含課堂討論思維能力、回答問題情況、作業完成情況、學習態度等,小論文主要針對課堂理論知識引導學生系統歸納、掌握某一方面知識,通過論文的完成加深了學生對課堂理論知識系統理解,同時鍛煉了學生撰寫論文能力。考試的內容分三個層次:識記、理解、應用,涵蓋了學科相關的基礎知識、基本原理、以及運用所學知識解決問題的綜合試題。
參考文獻:
[1]張安富,劉興鳳.實施“卓越工程師教育培養計劃”的思考[J].高等工程教育研究,2010,(4).
[2]徐毅鵬,20世紀末麻省理工學院工程教育轉型探微[J].杭州電子科技大學學報(社會科學版),2011,(6).
[3]馬新起,周彩榮,劉麗華,等.分離工程課程教學改革與創新的思考[J].中外醫療,2007,(1).
[4]萬春杰,張珩,宋航,姚日生,王凱.基于卓越計劃的制藥工程專業工程實踐能力的實踐教學改革[J].化工高等教育,2013,(2).
[5]呂華,劉玉民,席國喜.化工分離工程教學改革與探討[J].廣州化工,2010,(3).
[6]龍躍君.高校研究性教學的價值反思與內涵解讀[J].中國大學教學,2006,(6).
[7]趙輝,陳宏剛,丁傳芹.論研究性教學在化工分離工程教學中的應用[J].中國石油大學學報(社會科學版),2009,(7).
[8]李繼懷,王力軍.工程教育的理性回歸與卓越工程師培養[J].黑龍江高教研究,2011,(3).
篇7
關鍵詞:高職院校;學科建設;區域經濟;社會服務
學科是高等學校人才培養、科學研究和社會服務三大功能的基礎與發展平臺,是專業建設的基礎,包括科學研究、學科交叉與融合等,是學科的內涵延伸和升華,學校的發展在很大程度上取決于學科建設和發展水平。許多人認為學科建設是本科院校的事情,對學校的一切包括社會聲譽和地位起重要作用;而高職院校重點是抓專業建設,注重學科的外延發展、學科的組合與應用,關注的是社會需求與反應。然而,專業是建立在相應學科基礎上的一個學科群落,一個專業可能要求多學科的綜合和支持,而一個學科可在不同專業領域中應用,離開了學科建設和發展,專業建設根基就不牢固。
隨著高職教育的發展,各學科如何進一步建設,成為研究者們思考與探索的重要問題。國外高職教育是通過與企業合作辦學,利用雙方資源優勢互補,互惠互利。國內許多高職院校借鑒國外經驗,積極與企業合作,加強了學科建設的針對性,但還存在不足:(1)學科建設中以科技創新為起點的多學科綜合和可持續發展問題;(2)校企合作的深度問題。這些是高職學科發展的主要瓶頸。本校結合區域特點開展學科建設,積累了以下一些經驗。
一、學科建設的目標
高職院校的學科建設必須明確自己的社會定位,根據專業建設發展需求確定重點建設的學科、目標以及如何建設等。學科建設的目標不是學科繁榮,而是通過學科建設提高專業水平;高職生中有許多人會成為管理者或技術骨干,尤其是對工科學生來說,要具有一定的理論水平才能掌握機器的原理、性能等,才能深入到技術和工藝的內部,解決生產中的技術問題,進而成為引領職業技術發展的前沿人才,這也是高職與中職教育的區別,體現了學科建設的必要性。我院以“就業為導向,走產學研結合的發展之路”,基于區域經濟社會發展進行學科建設,建設實用性強、區域特色鮮明、體現技術發展的學科和課程,符合經濟社會發展和產業結構不斷優化升級的要求,有利于提高學生的就業能力和職業素質。
二、學科建設的實施
(一)以基于區域經濟社會發展為特色
辦學理念和特色是學校賴以生存的基礎,對師生員工起著目標引導與行為激勵的作用。生源的不斷減少是高職院校面臨的突出問題,學校面對的是學生、家長和社會的選擇,如果沒有特色和社會影響力,將會被淘汰。學科特色和專業特色是最重要、最具直接影響的特色,只有在區域經濟社會發展的基礎上,融合地方經濟特點辦出特色,才有競爭力,才能在地區相關產業發展中起到創新和主干作用,學校才能成為支持區域經濟社會發展的人才培養基地和科研開發基地,否則將使學校陷入生存危機。我院依托行業與企業進行學科建設,注重學科的整合與配置,建設“專業群”,基于應用提升學科水平,“以學生為本”,把學生塑造成為身體、心理、智力、創新能力、道德素質等各方面全面發展的人才,以滿足社會的需求。
(二)學科建設和可持續發展并重
基礎知識是學生成長與終生發展的平臺,重點建設基礎學科既是學科建設自身的需要,也是教學的需要,要在基礎學科平臺上進行專業學科、交叉學科、前沿學科的建設與發展,下面以化學工程為例來進行分析。
1.學科建設與學生發展
化學工程是我院的傳統專業,隨著江蘇“四大醫藥板塊”的形成和連云港石化行業的大發展,迫切需要懂生產工藝、產品分析及銷售等高端技能型人才;化工類專業基礎相似,崗位性強,技術密集程度高,對操作人員的要求不是簡單的操作技能,也不是單純的經驗積累,而是要對整個流程及所在崗位工藝原理、設備特征有較深入的理解,也需要相關的環保、安全、節能、經濟核算等基礎知識,因而高職學生要有一定“度”的理論知識和扎實的基礎,這離不開學科建設。
2.學科交叉與重組
學科交叉、帶動和輻射是其可持續發展的重要方面,學科建設不是單一學科的建設,必須以科技創新為基點統籌規劃,從多學科綜合、互動、協調發展的角度實施學科的分化和整合;根據學生特點及企業對畢業生的需求,我院化學工程學科建設以服務于應用化工、化學制藥、生物制藥和工業分析與檢測等專業群為目的,在發展高職教育和區域經濟的迫切需要下進行學科建設,包括四大化學、化工、機電、信息、外語等基礎學科的建設,以增強學生的科技創新能力。
3.學習環境與氛圍
良好的學習環境與氛圍是提高學科建設水平的另一重要方面,學習國外先進的科學技術和設備,加強與國外學校的交流合作,學習國外辦學經驗,我院與韓國、法國、美國、日本等有關學校建立了友好合作關系;優良的校風、教風、學風能夠激勵學生形成優良品行、遠大的抱負,體現學校內涵發展的精神底蘊,學院師資力量雄厚,教師的學風與教風深深影響了學生。
(三)校企合作共建共享綜合實訓基地
校企合作一直是高職院校多年來改革的重要方面,然而成效不大,主要是由于校企雙方的價值取向不同,難以形成共同的利益基礎,不能很好把握教學和生產的結合,如果只重視生產,不重視教學和學科建設,忽視“培養人才”,學校對企業便產生懷疑;如果過分強調教學,忽視企業“生產”,使企業對合作失去動力;許多“生產型”實訓基地也是如此,能夠真正做到對學科建設起作用的校企合作并不多見。
我院引進設備工藝先進、管理水平高的骨干企業進校園,共建校內生產型實訓工廠和工程技術研發中心,用于生產、創造利潤,同時以生產環境培訓學生;將應用開發類的企業難題和生產實例融入教學,讓學生參與項目的研發,企業將研究成果用于生產;依托實訓基地,實施“工作過程系統化”課程教學,按照企業化要求對學生進行培訓和考核,企業通過考核引進人才。已創建60余個實訓基地,融教學、職業院校共享、培訓、研發、技術服務、職業技能鑒定于一體,為江蘇虹港石化等多家企業提供職工培訓和研發合作,提高了基地的設備運轉率和綜合效益。通過創新工作基地的建設使學生自主創新能力、新技術應用水平在項目的開發應用中得到提高。企業全面參與建設過程:如人才培養方案的制定、師資隊伍和實訓基地的建設等,為企業培養“用得上、留得住”的人才。
(四)以科研水平的提高促進學科建設
學科建設是建立在科學研究基礎上的,只有重視科研,才能建設學科、發展學科,進而整合學科、提升學科,沒有學科建設作基礎和帶動,任何專業建設都只能在低水平徘徊。提高師生的科研意識和水平,鼓勵師生多搞項目、多搞科研、多出成果、促進學科建設,也是學校向更高層次發展的必具條件。
本校以科技服務拓展專業發展,教師積極參加“科技專家進企業”等活動,僅醫藥化工學院每年參與技術服務的教師就在10人以上。2年內與企業合作申報省、市級技術開發與應用研究項目10項以上、專利8項,科研項目經費累計超過百萬元。通過科技服務,提高師資隊伍的科研水平和教學能力,通過科研工作,可以使學生對某項目領域的相關知識理解和掌握得更透徹,科研成果進課堂、進教材,以強化學科建設。
(五)建設高層次的“雙師型”學科梯隊
學科梯隊建設是學科建設的關鍵,教師要不斷進行知識更新和補充,為學生帶來更多的學科前沿信息,加強高學歷人才的工程實踐能力,充分利用信息資源豐富和高層次人才集聚的優勢,為新技術、新工藝、新設備的應用和推廣提供技術服務,解決企業生產中的技術難題,雙方共同開展科技攻關,推動科技成果轉化,為企業人員、轉崗再就業人員提供多個工種、多個層面的技能培訓。按照“數量保證、結構合理、素質過硬、整體優化”的原則培養和引進人才,建成專兼職結合的“雙師型”優秀創新團隊,提高服務區域經濟的能力,從企業聘請行業資深專家作為兼職帶頭人,承擔學科建設規劃、方案設計、教師培養等工作。
三、學科建設基礎上的專業建設
高職學科建設應根據職業崗位需求和本地區的經濟特色,面對區域高新技術支柱產業及相關產業應用性較強的前沿領域,以確保學校全面、協調、可持續發展。校企共建學科建設和專業教學指導委員會,創建產學研結合的平臺,創新人才培養模式,學校將最新的科研成果及時應用于實踐;企業將最新的行業信息和實踐結果及時、準確地反饋回學校,避免學科發展方向的偏差。根據崗位分析,確定典型工作任務和行動領域,引導課程設置,培植學校、企業、學生“三贏”的機制,專業間相互支撐,帶動專業群的建設。
(一)重組課程體系
由學科建設指導委員會對崗位群職業能力所需要的知識、技能、素質等要素分解和量化,重組課程體系,使課程內容包括整個生產和管理過程,進行“教、學、做”理論實踐一體化教學,構建與國家職業資格證書銜接的職業能力課,與生產和就業緊密結合,建立動態和開放的標準評價體系。
例如我校醫藥化工學院以行業企業的人才需求為依據,以產品的合成、復配、分離和分析的崗位能力培養為主線,融入職業資格標準,引入完整的工作結構,工學結合,將課程分解成以“實際、實踐、實用”項目為載體的學習單元,即以“典型產品的生產過程”為教學項目,使學生經歷完整的工作程序,完成完整的生產工作任務并獲得有意義的成果,促進學生在實踐中將認知學習、能力訓練、問題探究融于一體,培養學生分析問題、解決問題的能力,帶動知識點的學習。其中,涉及到多學科綜合知識,包括化學化工、機械、電子、自動化等。我們在藥物合成技術課程建設中與江蘇德源藥業、連云港盛和生物科技有限公司建立了深層次的合作關系。
(二)精品課程開發與教材建設
校企合作編寫特色教材,開發精品開放課程。精品課程建設是教學基本建設的核心工作,加強精品課程建設是深化教學改革、實現培養目標的保證。我校以“藥物合成技術”、“工程制圖與計算機繪圖”、《高職高專英語》等省級精品課程帶動其他各門課程的建設,無機化學、化工原理、外貿單證操作等課程被列為全校重點建設的精品開放課程。教材建設是專業建設中的重要方面,高質量的教材是培養合格人才的基本保證,根據學校的定位、特色及專業培養目標,我們認真開展理論實踐一體化教材編寫研究,已有省級及以上精品教材多部。
(三)以人才培養質量評價反饋學科建設
構建貫穿于“學業與職業”全過程的人才培養質量評價與監控體系,建設學校、社會、企業多元化質量評價機制,實現職業技能鑒定與教學質量評價的接軌。每年舉行1-2次的專業建設指導委員會會議,審議人才培養方案,指導專業建設和學科建設;通過與企業行業交流,了解技術不斷革新的形勢下對崗位能力的要求和需求,作為制訂招生計劃和教學改革的依據;通過教學督導工作,及時發現存在的問題;建立學生對教學的反饋體系,隨時了解教學中的不足;采用書面測試與其他評價的多樣化方法,考察學生對基礎知識的掌握,將評價和指導伴隨于教學活動的全過程;堅持畢業生回訪和跟蹤調查,了解他們的崗位信息及對課程設置的建議,作為每年修訂教學大綱的依據之一。
篇8
【關鍵詞】化工原理 精餾塔 板分離能力
【中圖分類號】TQ54 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)08-0228-02
在化工原理教學中,有關精餾塔板分析是液體精餾這一章的的重要內容之一, 也是難點之一。在教學工作中,深深地體會到學生們對精餾塔設計和操作性分析掌握存在較大的難度,以至于阻礙了學生對該章內容的掌握。這是由于精餾塔分析過程中,因為所涉及的影響因素的復雜性而導致了此類問題的多樣化。目前有相關文獻對其操作性分析進行了探討[1-7],但迄今為止,還未見系統報道設計型和操作型分析的系統報道。教學工作中,如果一題一解就更容易使學生感到此類問題的繁雜,往往是解了這道題,不會解另一道題,不利于掌握精餾塔操作型討論題的實質。本文針對精餾塔的設計和操作性分析教學難點,將與教學有關的各種要素有機地聯系起來,系統總結出了一套符合學生認知特點的教學策略及教學實施方案。讓學生對此類問題有一個清晰的認識,以達到強化教學內容,增強教學效果的目的。
1.兩類命題方式的區別
在“精餾”章節的題庫和習題集中,有關精餾塔設計和操作的常見題型精一般以討論的形式出現。
(1)對精餾塔設計型命題通常為:“在精餾塔設計中,若保持進料組成和分離要求,即維持xF,xD,xW不變,改變P,F,α,R,q中的一個參數,討論對其精餾塔板數的影響”。
(2)對精餾塔操作型命題通常為:“在精餾塔的操作中,若維持在設備(精餾段板數及全塔理論板數)已定條件下,改變操作參數中P,T,F,α,R,q,xF中任意一個,預計精餾操作的結果xD和xW變化趨勢。
2.影響精餾塔板分析參數的討論
理論板N的計算方法逐板法圖解法捷算法 (10)
精餾塔板數分析涉及精餾段和提餾段的操作線方程,全塔物料衡算、相平衡方程等公式,另外還涉及到加料熱狀況和回流比選擇等因素。公式多、計算麻煩,具有一定的難度;此外,影響參數較多,而教材對精塔的分析運用方面講解較少,學生難以全面理解。
3.教學中心——板分離能力
這么多的參數如何在分析過程中靈活使用,這是一個教學難點,也是學生學習的一個難點。經過多年的教學總結,現總結出一條簡單有效的教學方法,即將所有的影響因素最終歸結為板分離能力這一個中心。可以讓學生簡單掌握分析精餾塔設計型和操作型討論型問題。
在板式塔分析討論中,通常是用梯級圖解法來分析[8],即在相平衡線和兩段操作線作梯級,見圖2所示。在操作線和平衡線中的一個梯級代表著一塊理論板的分離程度,縱向距離代表著汽相增濃程度,橫向距離代表液相減濃程度。換句話說,一個梯級也就代表著一塊理論的分離能力。圍繞板分離能力這個中心,可以快速定性分析設計型和操作型的討論題。板分離能力變差,對于設計型問題就代表著理論板數增加,而對于操作型問題則代表著分離效果變差,即精餾段的餾出液xD減小,提餾段的餾出液xW增加。反之,影響板分離能力是梯級的梯度,而梯級的梯度是受相平衡線和操作線的共同影響。當操作線偏向平衡線,說明梯度減小,板分離能力變差;當操作線偏離平衡線,梯度增加,板分離能力變強。影響相平衡線的主要影響是壓力和溫度,溫度升高,壓力降低,可使平衡線偏離操作線,導致板分離能力增強,即分離效果增加。而影響操作線的影響就較多,可以見圖1所示,這時一般要將精餾段和提餾段分開來討論。
4.教學實例
5.小結
抓住精餾板式塔分析的核心,即板分離能力的好壞,能快速分析設計型和操作型題,將理論塔板數所涉及的知識點形
圖4 板式塔分析網絡圖
成網絡狀,以生動準確的形式來展示,如圖4所示,能夠對所涉及的參數進入歸納和關聯,根據實際要求來對一個精餾塔來進行設計型和操作型分析,以此培養學生的“舉一反三”,“觸類旁通”創造性思維。
符號說明
F - 進料量;D -塔頂產品量;W —塔底產物量;xF-進料組成;xD-塔頂產品組成;xW-塔底產物組成;N -理論板數;L-精餾段下降液體量;V-精餾段上升蒸氣量;L′—提餾段下降液體量;V′-提餾段上升蒸氣量;q- 進料狀態參數;r-回流比;—— 增加;——下降。
參考文獻:
[1]劉艷升. 板式塔的操作分析 (1)——關于精餾塔操作限制的新認識. 煉油技術與工程 [J]. 2004, (7): 29-34.
[2]張立奎. 精餾操作型問題分析求解. 化學工程師 [J]. 1996, (4): 30-35.
[3]付有成, 王崇智. 板式塔精餾技術進展. 石化技術與應用 [J]. 2000, (4): 232-236.
[4]倪獻智. 彰顯化工原理課程內容特點 強化學生工程能力的培養. 中國大學教學 [J]. 2011, (12): 45-48.
[5]倪獻智, 于明, 牟宗剛, 鮑猛. 通過連續精餾熱量平衡 剖析進料熱狀態的合理選擇. 化工高等教育 [J]. 2012, (6): 51-53.
[6]王國勝, 王祝敏, 王紅心, 張翔. 有助于掌握化工原理內容與實質的討論題 (二)——精餾塔操作型問題. 化工高等教育 [J]. 2008, (1): 77-80.
[7]王景峰, 吉惠杰, 王玉香. 用層次分析法進行化工塔板的評價與選擇. 吉林化工學院學報 [J]. 2004, (1): 59-62.
[8]陳敏恒,叢德滋,方圖南.化工原理.北京:化學工業出版社[M].2006.
篇9
關鍵詞:化工自動化控制應用發展問題對策
1.前言
化工生產自動化指的是在原有的生產設備中,再加入一些合理的自動化裝置,從而代替了操作人員的直接生產,節省了大量勞動資源,實現生產過程的自動化。通過這種自動化裝置進而管理化工生產的方式,就是化工生產自動化,也可以簡化為化工自動化。
2.化工自動化控制的含義
早在二十世紀50年代,就已經出現了自動化,其中早期的自動化主要包含檢測與控制兩個內容。但是,經過長期的發展,將自動化檢測和控制看作是兩個獨立的概念。事實上,化工生產控制指的是如何在化工生產過程中更好的應用控制理論,主要包含分析自動化系統、自動化系統的運行與實施等。
3.化工自動化控制的現狀和發展
近幾年,隨著我國經濟和社會的快速發展,自動化儀表正在朝著智能化的方向發展,并且已經取得了較大的進步,智能化儀表實現了數字化、小型化、輕量化,但是,發展轉變最大的就是實現了信號傳遞,也就是說化工自動化使用了現場總線技術,這樣一來,將傳統的模擬量信號轉變為具有編碼功能的數字量。化工自動化控制技術涉及到很多的現代技術,例如:控制理論技術、儀表技術、計算機技術等,從而對化工生產實現檢測、控制、管理等目的,最終增加化工產量、減少消耗、生產高質量的產品的技術?;ぷ詣踊刂萍夹g主要有三大系統組成,即化工自動化軟件、硬件、應用系統?,F如今,化工自動化控制成為制造行業中的最重要的技術,通過此技術可以有效的解決化工生產中出現的問題。現如今,當前我國化工自動化控制發展大部分都是從國外引進先進的設備,在投入使用一段時間后,根據企業的特點進行再次開發與利用。
4.區別化工自動化控制和一般控制的方法
4.1動態法
在化工企業生產過程中,將多種工藝所需要的平衡狀態看作是穩態。在化工企業生產達到穩態時,如果出現干擾,那么控制變量就會發生偏離,原理穩態,但是,通過設備中的控制裝置使控制變量又會逐漸回到穩態。我們將受干擾后偏離穩態又很快回到穩態的過程叫做動態過程。通常情況下,這個回復過程是震蕩式的,可以使控制變量回復到原來的初始狀態,同時也可以將控制變量回復到另一個新的穩定狀態。現如今,大多數化工生產設備都是根據預測可能會出現偏離的動態條件來設計的,并不是所有的都根據穩態來計算設計的。
4.2反饋法
化工自動化控制的效果與發展是和信息反饋有著很大的關系的。在自動化控制系統中,在控制器采集到控制信號時,如果可以將預期的控制效果信息又傳送到控制器,從而進行信息數據比較,進而控制器決定下一步該怎樣進行校正,我們把控制預期效果信息又重新傳送到控制器的過程稱之為反饋。反饋是提高控制質量的最有效的措施,通過改變反饋信息的大小、規律等,將會產生不同的控制效果,有時也可以將不穩定的系統經過調節、轉變為控制質量最佳的穩定系統。因此,將反饋看成是整體控制系統最主要的一部分。
5.提高化工自動化控制水平的有效措施
5.1質量控制參數要合理選擇
在試驗生產過程中,必須要選擇質量較好的控制屬性與指標。但是,對于化工企業來說,參數大多數都不是統一、規劃的,大多數都呈個分布的。通常情況下,參數都符合正態分布,那么我們就可以選用正態分布的理論好姿勢來描述化工自動化控制的各項指標。
5.2采用預防式質量控制管理模式
在主顯示器上接收數據信息,并且可以繪制出相應的質量控制圖,當發現系統出現問題時,就應該立即產生警報,通知有關人員要及時采用有效的措施加以解決。此模式就是與方式的質量控制管理模式,而且這也是最常見的質量控制模式?;ぷ詣踊刂乒芾砟繕耸且@得穩定的可靠產品。一旦質量控制效果不好,那么生產的產品也就不符合要求,所以,必須重新就行加工,結果大大增加了生產成本。然而,如果質量控制效果良好,那么就會使化工企業生產效率大大提高,而生產成本也就相應的會減少。
6.化工自動化控制存在的問題和有效的解決對策
6.1模型通用性能較差
現如今,開發的各種模型都是根據某些大型企業的生產裝置來開發的,但是,由于我國化工企業生產工藝流程的多樣性,使得現有的模型通用性能非常差,得不到廣泛的推廣和使用。
6.2產品化能力非常差
產品化能力較差主要表現在兩方面,一方面,對現有生產模型與技術進行優化必須要有足夠的資金與人力資源,通常情況下,要求研究人員應該具備足夠的科研實力,然而,卻缺少足夠的產品優化資金;另一方面,將學歷很高的研究人員都安排到開發產品化程序工作中,沒有合理的分配人力資源,浪費了更多的人力資源。
6.3加強技術與應用技術研究
在未來的化工企業發展中,要將工作重點放在應用技術與新技術的研究過程中,從而實現化工企業的經濟增長。而且,在化工生產中還要大量運用信息技術?,F如今,流程模擬、生產優化技術都發揮著巨大的作用。
6.4使用最先進的控制系統
現如今,大多數化工企業仍然使用的是傳統的控制系統,PID控制技術的使用占90%,可以說,裝置的潛能并沒有完全發揮出來。所以,要大力推廣和使用流程模擬和生產優化技術等先進的生產技術和應用技術。
7.結束語
總體來說,近幾年,隨著我國經濟和社會的快速發展,我國化工自動化控制也會發展越來越迅速,信息化的化工生產將成為人們研究的最終目標。由此看來,化工自動化控制技術非常重要。
篇10
關鍵詞 先進金屬材料 改性金屬 改性方法
中圖分類號:TG11 文獻標識碼:A
1金屬材料改性發展特點
金屬材料,特別是鋼鐵材料,目前世界發展動向表現為:(1)高性能,低成本;(2)節能,環保;(3)可回收,并且能循環利用;(4)提高比強度,減少構建重量。研究的中心內容是:金屬材料的成分、組織結構、性能三者之間的關系及變化規律。
成分、結構和組織三者既相互區別,又相互滲透,在不同程度上相互制約著,綜合決定金屬材料的性能。化學成分是基礎,在其一定時,某些性能由結構類型所控制。
2 先進金屬材料改性方法研究
2.1 熱噴涂
熱噴涂技術是利用熱源對金屬、非金屬等噴涂材料進行加熱,將熔融的粒子霧化、噴射并沉積到基材表面上,形成特殊表面涂層的方法。熱噴涂分為電弧噴涂、火焰噴涂和等離子噴涂等。近年來,熱噴涂防腐技術在我國得到推廣應用,如葛洲壩二期工程、南京長江大橋、運 河大橋部分鋼結構采用了噴鋅或噴鋁防腐工藝。電弧噴涂僅適用于噴涂金屬線材,該工藝設備簡單、成本低、效率高主要用于腐蝕防護和修復。火焰噴涂是以氧一乙炔的燃燒為熱源的熱噴涂,適于現場施工,大多采用噴涂鋁、鋅用于對鋼構件進行腐蝕防護。近幾年來超音速火焰噴涂法己成為世界熱噴涂的研究熱點。
等離子噴涂是采用非轉移弧電離某種氣體形成高溫等離子射流,把粉末引入其中,使之加熱到高溫,并被射流加速而沖擊到基體表面形成涂層。和其它熱噴涂技術相比,等離子噴涂具有如下特點:①等離子弧溫度高,能量集中。這就使得等離子噴涂能夠噴制其它熱噴涂工藝難以實現的高熔點材料的噴涂;②電離度高、弧柱挺拔、穩定性好。這對于保證噴涂質量有重要的意義;③可控性好。通過氣體的選擇和改變壓縮效應的外因條件,容易獲得所需的氣氛和電弧參數。
2.2 物理氣相沉積法
將金屬、合金或化合物放在真空室中蒸發,使這些氣相原子或分子在一定條件下沉積在工件 表面上的工藝稱為物理氣相沉積(簡稱PVD)。目前PVD技術發展主要有以下幾種類型:
(1)熱陰極法。源于Balzers的技術,主要用于TiN等薄膜的制備。
(2)磁控濺射附加陰極電弧法。目前國內己較多采用該技術,可用于多種薄膜的制備。
(3)磁控濺射法。近年來,磁控濺射技術一直是國內涂層業的重點發展方向,先后出現了非平衡磁控濺射技術、 磁控濺射加輔助離子源技術等,可制備各類薄膜。
(4)陰極電弧法。國內己由小圓型陰極電弧技術發展到大面積陰極電弧技術及柱型靶陰極電弧技術,主要用于TiA1N等薄膜的制備。
2.3 離子注入法
離子表面改性技術主要包括離子鍍、離子注入和離子化學熱處理等。離子鍍技術主要有蒸發源離子鍍、多弧離子鍍和磁控濺射離子鍍等。其中磁控濺射離子鍍是由磁控濺射技術與濺射離子鍍技術有機結合而成。其施鍍工藝不同于普通離子鍍,可得到耐磨性、耐(下轉第88頁)(上接第80頁)蝕性、耐熱性不同的鍍層。利用磁控濺射離子鍍技術強化閥座表面的試驗研究為閥座表面強化開辟了一條新途徑。
離子注入技術是將預先選擇元素的原子離化后,經電場加速,使其獲得高能量,然后將其打入材料中的過程。該技術作為改變材料表面物理、化學、電磁學和力學性能的有效手段,在世界范圍內得到廣泛應用。目前投入運行的離子注入機主要為氮注入機。
離子化學熱處理的基本原理是:將工件置于真空室內,其間充以適當分壓的滲劑氣體(氮氣或碳氫化合物),在外加直流電壓的作用下,電子從工件向真空室壁運動,當含滲劑的混合氣體分子被電子碰撞離化時,產生輝光放電。新形成的正離子將向工件加速,當與工件表面發生碰撞時,與工件表面的化學元素相結合。研究表明,采用強流脈沖電子束轟擊處理可以有效地清除316L不銹鋼表層的MnS夾雜物,從而達到凈化材料表面的目的。通過對1Crl8 Ni9Ti奧氏體不銹鋼進行碳氮離子不同劑量注入和共注入,可引起注入元素在鋼中的化學效應,改善了注入層結構,并形成新的合金層或彌散強化相。使鋼表面硬度增加、摩擦特性得到改善、抗磨損特性提高,并改善鋼的抗氧化和抗腐蝕特性。
4 總結
金屬材料表面改性技術已廣泛的在航空、兵器、汽車等制造行業得到應用,對材料所需性能進行突出的提升,并不斷對材料的使用范圍進行拓展,這對材料相關產業產生了巨大的影響。其中,在對新材料發展中,還能研制出性能上與傳統冶金方法根本不同的表面合金,可以在一般材料不能使用的極端環境條件,因此,金屬材料表面改性技術將會取得越來越廣闊的發展。
參考文獻
[1] 何笑薇.淺談化學材料的表面處理[J].化學工程與裝備,2012(10).